專(zhuān)利名稱(chēng)：一種電子設(shè)備的音頻處理裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及音頻信號(hào)處理領(lǐng)域，特別是涉及一種電子設(shè)備的音頻干擾抑制裝置及 方法。
背景技術(shù)：
由于現(xiàn)代電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展，致使空間電磁環(huán)境十分的復(fù)雜、惡劣?？臻g電磁 輻射極大的影響著電子產(chǎn)品的性能，對(duì)電子產(chǎn)品的抗干擾性能提出了更高的挑戰(zhàn)和要求。 GB17626、IEC61000-4及EN301489都對(duì)電子產(chǎn)品的音頻突破性能有詳細(xì)的規(guī)定。音頻突破測(cè)試是衡量手機(jī)等電子設(shè)備在受外界信號(hào)干擾的情況下正確解調(diào)接收 以及調(diào)制發(fā)射音頻信號(hào)的能力。現(xiàn)有技術(shù)中，提高產(chǎn)品抗擾度，抑制干擾的方法有1、在PCB板設(shè)計(jì)之初，所有的音頻信號(hào)線均通過(guò)差分線，并進(jìn)行隔離保護(hù)。這種方 法對(duì)干擾有一定的抑制作用，但是效果不明顯。2、在音頻電路前端加上共模電感。它能有效的抑制干擾，在苛刻的電磁環(huán)境下也 有著很好的適應(yīng)性。但是它會(huì)增大產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本。由此可見(jiàn)，在現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，對(duì)抑制電子產(chǎn)品的音頻突破的兩種方法，都要付 出一定的代價(jià)，或費(fèi)用很高，或者效果不理想。因此需要提供一種音頻處理裝置，在抑制噪 聲的同時(shí)，縮短噪聲的傳播距離，防止噪聲耦合到手機(jī)中其他電路，出現(xiàn)不可預(yù)知的干擾。 此外，現(xiàn)有技術(shù)中使用了共模電感來(lái)抑制干擾，但是共模電感必須采用PCB封裝，更換器件 不便且共模電感設(shè)計(jì)成本高。因此，需要提供一種具有封裝一致性，可以方便的對(duì)器件進(jìn)行 替換，適應(yīng)性更強(qiáng)、具有較小的空間和成本開(kāi)銷(xiāo)的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種用于電子設(shè)備，能夠?yàn)V除高頻 噪聲和低頻噪聲的音頻處理裝置。本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供了一種通過(guò)調(diào)整音頻響度，以及在電路中采用磁珠和 電容濾除噪聲的音頻處理方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種電子設(shè)備的音 頻處理裝置，所述電子設(shè)備包括音頻輸入裝置和音頻輸出裝置。所述音頻處理裝置包括第 一高頻噪聲濾除器件，所述第一高頻噪聲濾除器件包括與音頻輸入裝置連接的第一磁珠和 第二磁珠，用于消耗并吸收音頻輸入信號(hào)中的噪聲能量，以對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行高頻噪聲濾除 處理；以及第一低頻噪聲濾除器件，所述第一低頻噪聲濾除器件包括與所述第一磁珠連接 的第一電容和與所述第二磁珠連接的第二電容，用于對(duì)音頻輸入信號(hào)進(jìn)行低頻噪聲濾除處 理。上述音頻處理裝置還包括音頻響度調(diào)整模塊和自動(dòng)增益控制模塊。其中，音頻響 度調(diào)整模塊，用于調(diào)整所述第一低頻噪聲濾除器件輸出的音頻信號(hào)的接收響度；自動(dòng)增益 控制模塊，與所述音頻響度調(diào)整模塊相連接，用于調(diào)整音頻響度調(diào)整模塊輸出的音頻信號(hào)的放大倍數(shù)并將調(diào)整獲得的音頻信號(hào)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，當(dāng)該音頻信號(hào)的幅值小于所述 預(yù)定閾值時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行濾噪，當(dāng)該音頻信號(hào)的幅值大于所述預(yù)定幅值時(shí)，對(duì)該音頻 信號(hào)進(jìn)行放大。進(jìn)一步，上述音頻處理裝置還包括第二低頻噪聲濾除器件，設(shè)置在所述音頻輸出 裝置前端并與所述音頻輸出裝置相連，所述第二低頻噪聲濾除器件包括第三電容和與第四 電容，用于對(duì)音頻輸出信號(hào)進(jìn)行低頻噪聲濾除處理。第二高頻噪聲濾除器件，設(shè)置在所述低 頻噪聲濾除器件前端并與所述低頻噪聲濾除器件相連，所述第二高頻噪聲濾除器件包括分 別與第三電容連接的第三磁珠和與第四電容連接的第四磁珠，用于消耗并吸收音頻輸出信 號(hào)的噪聲能量，以對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行高頻噪聲濾除處理。音頻響度調(diào)整模塊，設(shè)置在所述第二低頻噪聲濾除器件前端并與所述第二低頻噪 聲濾除器件相連，用于調(diào)整音頻輸出信號(hào)的發(fā)送響度。自動(dòng)增益控制模塊，設(shè)置在所述音頻 響度調(diào)整模塊與第二低頻噪聲濾除器件之間，用于調(diào)整所述音頻響度調(diào)整模塊輸出的音頻 信號(hào)的放大倍數(shù)并將調(diào)整獲得的音頻信號(hào)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，當(dāng)該音頻信號(hào)的幅值小于 所述預(yù)定閾值時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行濾噪，當(dāng)該音頻信號(hào)的幅值大于所述預(yù)定幅值時(shí)，對(duì)該 音頻信號(hào)進(jìn)行放大，并將處理后的信號(hào)輸出到所述第二低頻噪聲濾除器件。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)方面，本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備的音頻處理方 法，所述電子設(shè)備包括音頻輸入裝置和音頻輸出裝置，包括如下步驟A、由所述音頻輸入裝置接收音頻輸入信號(hào)，B、對(duì)音頻輸入信號(hào)進(jìn)行高頻噪聲濾除處理，以及；C、對(duì)音頻輸入信號(hào)進(jìn)行低頻噪聲濾除處理。在步驟C后，進(jìn)一步包括D、調(diào)整所述低頻噪聲濾除處理后的音頻信號(hào)的接收響度；E、通過(guò)自動(dòng)增益控制對(duì)上述調(diào)整后的音頻信號(hào)進(jìn)行放大；F、將放大后的音頻信號(hào)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，當(dāng)該音頻信號(hào)的幅值小于所述預(yù)定 閾值時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行濾噪；當(dāng)音頻信號(hào)的幅值大于預(yù)定閾值時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行放 大。上述方法用于處理音頻輸出信號(hào)時(shí)，包括如下步驟J、對(duì)音頻輸出信號(hào)進(jìn)行低頻噪聲濾除處理；K、對(duì)音頻輸出信號(hào)進(jìn)行高頻噪聲濾除處理，以及；L、所述音頻輸出裝置輸出音頻信號(hào)。在所述步驟J之前還包括如下步驟G、調(diào)整音頻輸出信號(hào)的發(fā)送響度；H、通過(guò)自動(dòng)增益控制對(duì)上述調(diào)整后的音頻信號(hào)進(jìn)行放大；I、將放大后的音頻信號(hào)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，當(dāng)該音頻信號(hào)的幅值小于所述預(yù)定 閾值時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行濾噪；當(dāng)音頻信號(hào)的幅值大于預(yù)定閾值時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行放 大。根據(jù)本發(fā)明的抑制音頻突破干擾的方法及裝置，可以顯著提高電子產(chǎn)品抑制音頻 突破干擾的能力。并且本發(fā)明通過(guò)采用磁珠和電容實(shí)現(xiàn)抑制噪聲的功能，相對(duì)于采用共模 電感，適應(yīng)性強(qiáng)且節(jié)省產(chǎn)品的設(shè)計(jì)費(fèi)用。


圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子設(shè)備的音頻處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為圖1中音頻處理裝置的電路圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電子設(shè)備的音頻輸出信號(hào)的音頻處理裝置的結(jié)構(gòu)框 圖；圖4為圖1中音頻輸出信號(hào)的音頻處理裝置的電路圖；圖5為圖1中磁珠的頻響特性曲線示意圖；圖6為圖1中電容的頻響特性曲線示意圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的音頻處理方法流程圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的音頻輸出的音頻處理方法流程圖；圖9為音頻環(huán)境校準(zhǔn)示意圖；圖10為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的射頻電磁場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度測(cè)試示意圖；圖11為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度測(cè)試示意圖；圖12為未使用本發(fā)明實(shí)施例的射頻電磁場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度測(cè)試結(jié)果示意 圖；圖13為未使用本發(fā)明裝置及方法的射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度測(cè)試結(jié)果示意圖；圖14為使用本發(fā)明裝置及方法之后射頻電磁場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度測(cè)試結(jié)果 示意圖；以及圖15為使用本發(fā)明裝置及方法之后射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度測(cè)試測(cè)試結(jié)果示意 圖。
具體實(shí)施例方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附 圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了一種電子設(shè)備的音頻處理裝置。如圖1所示， 電子設(shè)備包括音頻處理裝置100、音頻輸入裝置200其中音頻處理裝置100包括第一高頻噪 聲濾除器件101和第一低頻噪聲濾除器件102。其中，第一高頻噪聲濾除器件101還包括與音頻輸入裝置連接的第一磁珠IOla和 第二磁珠101b，用于消耗并吸收音頻輸入信號(hào)中的噪聲能量，以對(duì)音頻輸入信號(hào)進(jìn)行高頻 噪聲濾除處理。結(jié)合圖2所示，音頻輸入裝置200包括正極輸入端1和負(fù)極輸入端2。第一 磁珠IOla與音頻輸入裝置101的正極輸入端1相連，第二磁珠IOlb與音頻輸入裝置200 的負(fù)極輸入端2相連。在本實(shí)施例中，音頻輸入裝置200為麥克風(fēng)(mic)，亦可實(shí)施為其他 音頻輸入器件。其中，第一磁珠IOla和第二磁珠IOlb的值為10000hm@100MHZ，其頻響特性曲線 如圖5所示。如圖5所示，磁珠在頻率位于1至100MHz時(shí)，阻抗隨頻率增加而增大，頻率在 100MHz以后，阻抗隨頻率增加遞減。音頻處理裝置100還包括第一低頻噪聲濾除器件102，第一低頻噪聲濾除器件102還包括與第一磁珠IOla連接的第一電容102a，與第二磁珠IOlb連接的第二電容102b，用 于對(duì)音頻輸入信號(hào)進(jìn)行低頻噪聲濾除處理。結(jié)合圖2所示，第一電容10 的一端與第一磁 珠IOla相連，另一端與公共地相連接。第二電容102b的一端與第二磁珠IOlb相連，另一 端與公共地相連接。圖6示出了電容頻響特性曲線。如圖6中所示，隨著頻率的增加，由于 實(shí)際應(yīng)用電路中存在的寄生電感效應(yīng)，當(dāng)頻率升高到一定值的時(shí)候，電容的阻抗會(huì)隨著頻 率的增加而加大。由于音頻電路的功率放大器的工作頻率在650KHz左右，因此選擇電容為 6. SnF的電容，由此，可以保護(hù)電路的信號(hào)完整性，以免濾除電路中有用信號(hào)的諧波成分。采用本發(fā)明實(shí)施例提供給的音頻處理裝置，磁珠IOlaUOlb和電容102a、102b設(shè) 置在音頻輸入裝置200的正/負(fù)輸入端之后，通過(guò)該設(shè)置，在抑制噪聲的同時(shí)，縮短噪聲的 傳播距離，防止噪聲耦合到手機(jī)中其他電路，出現(xiàn)不可預(yù)知的干擾。此外，該音頻處理裝置可以有效濾除音頻輸入信號(hào)中的噪聲信號(hào)。由于磁珠和電 容均為通用封裝，因此本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置也具有封裝一致性，可以方便的對(duì)器件進(jìn) 行替換。雖然在現(xiàn)有技術(shù)中使用了共模電感來(lái)抑制干擾，但是共模電感必須采用PCB封裝， 更換器件不便且共模電感設(shè)計(jì)成本高。采用本發(fā)明的方案，適應(yīng)性更強(qiáng)，節(jié)約成本，大大提 高移動(dòng)終端的維護(hù)能力。優(yōu)選的，如圖1所示，音頻處理裝置100還包括音頻響度調(diào)整模塊300和自動(dòng)增益 控制模塊400。音頻響度調(diào)整模塊300，設(shè)置在第一低頻噪聲濾除器件102前端并與第一低 頻噪聲濾除器件102相連，用于調(diào)整第一低頻噪聲濾除器件102輸出的音頻信號(hào)的接收響 度，使其達(dá)到符合要求的響度。其中，符合要求的音頻接收響度為小于大約_13dB。在本實(shí)施例中，音頻響度調(diào)整模塊300采用codec編碼器301和AP增益器302。 通過(guò)調(diào)整相應(yīng)的codec增益和AP增益達(dá)到音頻接收響度小于大約-13dB。音頻響度調(diào)整模塊300進(jìn)一步連接到自動(dòng)增益模塊400，并將輸出的音頻信號(hào)傳 送到自動(dòng)增益控制模塊400。自動(dòng)增益控制模塊400調(diào)整接收到的信號(hào)的放大倍數(shù)并將調(diào) 整獲得的音頻信號(hào)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較。當(dāng)該音頻信號(hào)的幅值小于所述預(yù)定閾值時(shí)，對(duì)該 音頻信號(hào)進(jìn)行濾噪，當(dāng)該音頻信號(hào)的幅值大于所述預(yù)定幅值時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行放大；其中預(yù)定閾值為自動(dòng)增益控制模塊預(yù)先設(shè)定的正常音頻信號(hào)幅值，它可以是根據(jù) 實(shí)際需要和系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求而選擇的值。通過(guò)音頻響度調(diào)整模塊300和自動(dòng)增益模塊400調(diào)整音頻輸入信號(hào)的響度，并對(duì) 音頻信號(hào)進(jìn)行放大，將噪聲信號(hào)和可用信號(hào)進(jìn)一步進(jìn)行區(qū)分，便于濾除音頻信號(hào)中的噪聲圖3示出了電子設(shè)備音頻輸出信號(hào)的音頻處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖3所示，電子設(shè)備還包括音頻輸出裝置500，其中音頻處理裝置100包括第二 低頻噪聲濾除器件103和第二高頻噪聲濾除器件104。音頻處理裝置100還包括第二低頻噪聲濾除器件103，設(shè)置在音頻輸出裝置500的 前端并與音頻輸出裝置500相連。第二低頻噪聲濾除器件103包括第三電容103a和與第 四電容10北，用于對(duì)音頻輸出信號(hào)進(jìn)行低頻噪聲濾除處理。圖6示出了電容頻響特性曲線。如圖6中所示，隨著頻率的增加，由于實(shí)際應(yīng)用電 路中存在的寄生電感效應(yīng)，當(dāng)頻率升高到一定值的時(shí)候，電容的阻抗會(huì)隨著頻率的增加而 加大。由于音頻電路的功率放大器的工作頻率在650KHz左右，因此選擇電容為6. SnF的電 容，由此，可以保護(hù)電路的信號(hào)完整性，以免濾除電路中有用信號(hào)的諧波成分。
在本實(shí)施例中，音頻輸出裝置500為聽(tīng)筒，亦可實(shí)施為其他音頻輸出器件。音頻處理裝置100還包括第二高頻噪聲濾除器件104，設(shè)置在第二低頻噪聲濾除 器件103的前端并與第二低頻噪聲濾除器件103相連。第二高頻噪聲濾除器件104包括分 別與第三電容103a連接的第三磁珠10 和與第四電容10 連接的第四磁珠104b，用于消 耗并吸收音頻輸出信號(hào)的噪聲能量，以對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行高頻噪聲濾除處理。結(jié)合圖4所示， 音頻輸出裝置500包括正極輸入端1和負(fù)極輸入端2。第三磁珠10 與音頻輸出裝置500 的正極輸入端1相連，第四磁珠104與音頻輸出裝置500的負(fù)極輸入端2相連。采用本發(fā)明實(shí)施例提供給的音頻處理裝置，電容103a、10 磁珠和104a、104b設(shè) 置在音頻輸出裝置500的前端，通過(guò)該設(shè)置，可以進(jìn)一步濾除音頻輸出信號(hào)中的噪聲干擾。此外，該音頻處理裝置可以有效濾除音頻輸出信號(hào)中的噪聲信號(hào)。由于磁珠和電 容均為通用封裝，因此本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置也具有封裝一致性，可以方便的對(duì)器件進(jìn) 行替換。雖然在現(xiàn)有技術(shù)中使用了共模電感來(lái)抑制干擾，但是共模電感必須采用PCB封裝， 更換器件不便且共模電感設(shè)計(jì)成本高。采用本發(fā)明的方案，適應(yīng)性更強(qiáng)，節(jié)約成本，大大提 高移動(dòng)終端的維護(hù)能力。優(yōu)選的，如圖3所示，音頻處理裝置100還包括音頻響度調(diào)整模塊300和自動(dòng)增益 控制模塊400。音頻響度調(diào)整模塊300，設(shè)置在所述第二低頻噪聲濾除器件103前端并與所 述第二低頻噪聲濾除器件103相連，用于調(diào)整音頻輸出信號(hào)的發(fā)送響度；使其達(dá)到符合要 求的響度。其中，符合要求的音頻發(fā)送響度為小于大約8士3dB。在本實(shí)施例中，音頻響度調(diào)整模塊300采用codec編碼器301和AP增益器302。 通過(guò)調(diào)整相應(yīng)的codec增益和AP增益達(dá)到音頻接收響度小于大約8士3dB。音頻響度調(diào)整模塊300進(jìn)一步連接到自動(dòng)增益模塊400，并將輸出的音頻信號(hào)傳 送到自動(dòng)增益控制模塊400。自動(dòng)增益控制模塊400設(shè)置在音頻響度調(diào)整模塊300與第二 低頻噪聲濾除器件103之間。自動(dòng)增益控制模塊400調(diào)整接收到的信號(hào)的放大倍數(shù)并將調(diào) 整獲得的音頻信號(hào)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較。當(dāng)該音頻信號(hào)的幅值小于所述預(yù)定閾值時(shí)，對(duì)該 音頻信號(hào)進(jìn)行濾噪，當(dāng)該音頻信號(hào)的幅值大于所述預(yù)定幅值時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行放大。并 將處理后的信號(hào)輸出到第二低頻噪聲濾除器件103。其中預(yù)定閾值為自動(dòng)增益控制模塊預(yù)先設(shè)定的正常音頻信號(hào)幅值，它可以是根據(jù) 實(shí)際需要和系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求而選擇的值。通過(guò)音頻響度調(diào)整模塊300和自動(dòng)增益模塊400調(diào)整音頻輸入信號(hào)的響度，并對(duì) 音頻信號(hào)進(jìn)行放大，將噪聲信號(hào)和可用信號(hào)進(jìn)一步進(jìn)行區(qū)分，便于濾除音頻信號(hào)中的噪聲本發(fā)明實(shí)施例提供的音頻處理裝置在抑制噪聲的同時(shí)，縮短噪聲的傳播距離，防 止噪聲耦合到手機(jī)中其他電路，出現(xiàn)不可預(yù)知的干擾。此外，該音頻處理裝置可以有效濾除 音頻輸入信號(hào)和音頻輸出信號(hào)中的噪聲信號(hào)。由于磁珠和電容均為通用封裝，因此本發(fā)明 實(shí)施例提供的裝置也具有封裝一致性，可以方便的對(duì)器件進(jìn)行替換。雖然在現(xiàn)有技術(shù)中使 用了共模電感來(lái)抑制干擾，但是共模電感必須采用PCB封裝，更換器件不便且共模電感設(shè) 計(jì)成本高。采用本發(fā)明的方案，適應(yīng)性更強(qiáng)，節(jié)約成本，大大提高移動(dòng)終端的維護(hù)能力。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種電子設(shè)備的音頻處理方法，如圖7所示，該方法包括 如下步驟A、由電子設(shè)備的音頻輸入裝置接收音頻輸入信號(hào)。
其中，音頻輸入信號(hào)中包含高頻噪聲和低頻噪聲。需要采用如下步驟對(duì)其進(jìn)行濾 除。B、對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行高頻噪聲濾除處理；例如可以利用與音頻輸入裝置相連的高頻 噪聲濾除器件消耗并吸收音頻信號(hào)中的噪聲能量，以對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行高頻噪聲濾除處理。在本實(shí)施例中，采用磁珠作為高頻噪聲濾除器件，消耗并吸收音頻信號(hào)中的噪聲 能量。這是利用磁珠的工作特性，在頻率高于IOOMHz的時(shí)候，其阻抗隨頻率的增加而顯著 增大。由于磁珠為耗能器件，其通過(guò)熱量形式將電路中的噪聲能量消耗吸收。大阻值的磁 珠可以加快電路中能量的消耗。此外，在磁珠的選取上，需要同時(shí)兼顧信號(hào)完整性和磁珠本 身承受的電流等基本電路參數(shù)，確保電路中可用信號(hào)的無(wú)損傳輸。例如可以使用第一磁珠 IOla與第二磁珠101b。第一磁珠IOla與音頻輸入裝置200的正極輸入端1相連，第二磁 珠IOlb與音頻輸入裝置200的負(fù)極輸入端2相連。C、對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行低頻噪聲濾除處理，例如可以利用與所述高頻噪聲濾除器件相 連的低頻噪聲濾除器件對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行低頻噪聲濾除處理。在本實(shí)施例中，采用電容作為低頻噪聲濾除器件。這是利用電容的阻低頻、通高頻 的特性，有效濾除低頻噪聲信號(hào)。例如可以使用第一電容10 和102b，將第一磁珠IOla與 第一電容10 相連接，第二磁珠IOlb與第二電容102b相連接，以便濾除低頻噪聲信號(hào)。通過(guò)上述步驟A、步驟B和步驟C，可以有效濾除音頻輸入信號(hào)的高頻噪聲信號(hào)和 低頻噪聲信號(hào)。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法還可以包括如下步驟，以便對(duì)通過(guò)高頻噪聲濾 除器件和低頻噪聲濾除器件之后所獲得的音頻信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步濾噪。該方法在執(zhí)行步驟C后還包括步驟D 調(diào)整低頻噪聲濾除處理后的音頻信號(hào)的接 收響度。通過(guò)調(diào)整CODEC增益和AP增益，使該音頻接收響度小于大約_13dB，由此得到需要 的響度。但是，雖然音頻接收響度達(dá)到要求，調(diào)整后音頻信號(hào)仍存在噪聲，而后進(jìn)入步驟E。E、通過(guò)自動(dòng)增益控制對(duì)上述調(diào)整后的音頻信號(hào)進(jìn)行放大。由于調(diào)整后音頻信號(hào)仍存在噪聲，采用自動(dòng)增益控制調(diào)整上述信號(hào)的放大倍數(shù)， 此后進(jìn)入步驟F。F、將放大后的音頻信號(hào)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，當(dāng)該音頻信號(hào)的幅值小于所述預(yù)定 閾值時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行濾噪；當(dāng)音頻信號(hào)的幅值大于預(yù)定閾值時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行放 大。其中預(yù)定閾值為自動(dòng)增益控制模塊預(yù)先設(shè)定的正常音頻信號(hào)幅值，它可以是根據(jù) 實(shí)際需要和系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求而選擇的值。通過(guò)使音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)所述步驟D-E的處理后，可以進(jìn)一步濾除低頻噪聲，獲得所 需要的音頻信號(hào)。以上已經(jīng)描述了對(duì)音頻輸入信號(hào)進(jìn)行干擾抑制和噪聲濾除的方法，特別地，根據(jù) 本發(fā)明的實(shí)施例的方法，可以對(duì)音頻輸出信號(hào)也進(jìn)行噪聲濾除，特別是回聲濾除操作。具體來(lái)說(shuō)，如圖8所示，本發(fā)明的音頻處理方法還可以包括步驟J 對(duì)音頻輸出信 號(hào)進(jìn)行低頻噪聲濾除處理。例如可以利用低頻噪聲濾除器件對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行低頻噪聲濾除處理。
在本實(shí)施例中，采用電容作為低頻噪聲濾除器件。這是利用電容的阻低頻、通高頻 的特性，有效濾除低頻噪聲信號(hào)。例如，可以使用第三電容103a和與第四電容10 對(duì)音頻 輸出信號(hào)進(jìn)行低頻噪聲濾除處理。K、對(duì)音頻輸出信號(hào)進(jìn)行高頻噪聲濾除處理。例如可以利用與低頻噪聲濾除器件相連的高頻噪聲濾除器件消耗并吸收音頻信 號(hào)中的噪聲能量，以對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行高頻噪聲濾除處理。在本實(shí)施例中，采用磁珠作為高頻噪聲濾除器件，消耗并吸收音頻信號(hào)中的噪聲 能量。這是利用磁珠的工作特性，在頻率高于IOOMHz的時(shí)候，其阻抗隨頻率的增加而顯著 增大。由于磁珠為耗能器件，其通過(guò)熱量形式將電路中的噪聲能量消耗吸收。大阻值的磁 珠可以加快電路中能量的消耗。此外，在磁珠的選取上，需要同時(shí)兼顧信號(hào)完整性和磁珠本 身承受的電流等基本電路參數(shù)，確保電路中可用信號(hào)的無(wú)損傳輸。例如可以使用第三磁珠 104a與第四磁珠104b。第三磁珠10 與音頻輸出裝置500的正極輸入端相連，第四磁珠 104b與音頻輸出裝置500的負(fù)極輸入端相連。L、音頻輸出裝置輸出音頻信號(hào)。將上述高頻噪聲處理后的音頻信號(hào)傳送到音頻輸出裝置，并輸出。優(yōu)選的，在執(zhí)行步驟J之前還包括如下步驟步驟G 對(duì)電子設(shè)備的音頻輸出裝置的音頻信號(hào)的發(fā)送響度進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)調(diào)整 CODEC增益和AP增益，使該音頻發(fā)送響度8士3dB，由此得到需要的響度。但是，雖然音頻發(fā) 送響度達(dá)到要求，調(diào)整后音頻信號(hào)仍存在噪聲，而后進(jìn)入步驟H。H、通過(guò)自動(dòng)增益控制對(duì)上述調(diào)整后的音頻信號(hào)進(jìn)行放大。由于調(diào)整后音頻信號(hào)仍存在噪聲，采用自動(dòng)增益控制調(diào)整上述信號(hào)的放大倍數(shù)， 而后進(jìn)入步驟I。I、將放大后的音頻信號(hào)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，當(dāng)該音頻信號(hào)的幅值小于預(yù)定閾值 時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行濾噪；當(dāng)音頻信號(hào)的幅值大于預(yù)定閾值時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行放大。圖9示出了校準(zhǔn)示框意圖，對(duì)音頻信號(hào)的校準(zhǔn)分為上行校準(zhǔn)和下行校準(zhǔn)。首先對(duì) 音頻環(huán)境進(jìn)行上行校準(zhǔn)，在校準(zhǔn)設(shè)備中的發(fā)聲參考點(diǎn)EUT處，輸入?yún)?shù)為_(kāi)5dBI^，IKHz的聲 源。校準(zhǔn)設(shè)備連接到音頻輸出端，經(jīng)過(guò)中心頻率為ΙΚΗζ，帶寬200Hz的帶通濾波器，進(jìn)一步 連接到音頻分析儀。音頻分析儀讀出音頻電平，該音頻電平為上行參考電平。然后對(duì)音頻環(huán)境進(jìn)行下行校準(zhǔn)。在聽(tīng)覺(jué)參考點(diǎn)ERP處，產(chǎn)生OdBI^a，IKHz的聲源。 該聲源通過(guò)聲波管，聲波管與一個(gè)轉(zhuǎn)換器相連接。該轉(zhuǎn)換器連接到中心頻率為ΙΚΗζ，帶寬 200Hz的帶通濾波器。該帶通濾波器進(jìn)一步連接到音頻分析儀。音頻分析儀讀出音頻電平， 該音頻電平為下行參考電平。通過(guò)上述對(duì)音頻環(huán)境的校準(zhǔn)，獲得上行參考電平和下行參考電平。從而達(dá)到獲得 測(cè)試系統(tǒng)背景噪聲和參考電平。將音頻處理裝置100處理后的音頻輸入信號(hào)與上行參考電 平進(jìn)行比較，將音頻處理裝置100處理后的音頻輸出信號(hào)與下行參考電平進(jìn)行比較，以參 考電平為判據(jù)，判斷手機(jī)的音頻抗擾度是否合格。下面對(duì)采用上述音頻處理方法后的音頻信號(hào)進(jìn)行射頻電磁感應(yīng)的傳導(dǎo)抗擾度測(cè) 試(CS測(cè)試)和射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度測(cè)試(RS測(cè)試)。圖10和圖11分別示出了 CS測(cè)試 和RS測(cè)試的測(cè)試示意圖。
如圖7所示，CS測(cè)試包括，輔助設(shè)備1通過(guò)耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)(⑶N)連接到受試設(shè) 備，其中耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)(CDN)連接一個(gè)50歐姆的電阻T。受試設(shè)備放置在0.1m高的支 架上。受試設(shè)備進(jìn)一步通過(guò)耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)(⑶N)連接到輔助設(shè)備2。其中，與輔助設(shè)備2 連接的耦合和去耦網(wǎng)絡(luò)(CDN)進(jìn)一步連接功率衰減器T2，功率衰減幅度為6dB。功率衰減 器T2通過(guò)試驗(yàn)信號(hào)發(fā)生器連接到射頻信號(hào)發(fā)生器。通過(guò)上述設(shè)備完成對(duì)音頻信號(hào)射頻電 磁感應(yīng)的傳導(dǎo)抗擾度測(cè)試。如圖10所示，RS測(cè)試設(shè)備為電波暗室。RS測(cè)試設(shè)備連接到音頻輸出端，經(jīng)過(guò)中心 頻率為ΙΚΗζ，帶寬200Hz的帶通濾波器，進(jìn)一步連接到音頻分析儀。在聽(tīng)覺(jué)參考點(diǎn)ERP處通 過(guò)聲波管與一個(gè)轉(zhuǎn)換器相連接。該轉(zhuǎn)換器連接到中心頻率為ΙΚΗζ，帶寬200Hz的帶通濾波 器。該帶通濾波器進(jìn)一步連接到音頻分析儀。通過(guò)上述設(shè)備完成對(duì)音頻信號(hào)射頻電磁場(chǎng)輻 射抗擾度測(cè)試。結(jié)合圖10和圖11，在測(cè)試過(guò)程中，環(huán)境噪聲經(jīng)過(guò)手機(jī)本身的連接電纜耦合或者通 過(guò)空間輻射耦合到手機(jī)功能電路，致使手機(jī)音頻性能下降。測(cè)試的目的就在于檢驗(yàn)手機(jī)音 頻性能的抗擾度，即對(duì)干擾的抑制能力。圖12和圖13分別示出了未使用本發(fā)明實(shí)施例的射頻電磁場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾 度測(cè)試結(jié)果和未使用本發(fā)明裝置及方法的射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度測(cè)試結(jié)果。如圖12中所示，當(dāng)音頻信號(hào)的頻率位于IOM到30M范圍內(nèi)時(shí)，仍存在噪聲信號(hào)。由 此可以得出，僅利用電子設(shè)備的音頻電路本身無(wú)法有效抑制這部分噪聲信號(hào)，需要附加噪 聲濾除電路。如圖13中所示，當(dāng)音頻信號(hào)的頻率位于80M到2. 7G范圍內(nèi)時(shí)，仍存在噪聲信號(hào)。 由此可以得出，僅利用電子設(shè)備的音頻電路本身無(wú)法有效抑制這部分噪聲信號(hào)，需要附加 噪聲濾除裝置?？梢?jiàn)，電子設(shè)備本身的音頻電路無(wú)法完全濾除噪聲信號(hào)，需要附加噪聲濾除裝置， 對(duì)噪聲進(jìn)行抑制，使音頻電路能正常有效的工作，不影響音頻電路的工作性能。圖14和圖15示出了使用本發(fā)明裝置和方法后的移動(dòng)終端CS測(cè)試結(jié)果示意圖和 RS測(cè)試結(jié)果示意圖。對(duì)比圖12和圖13可知，采用本發(fā)明實(shí)施例提供的方法后，相應(yīng)頻段的噪聲信號(hào) 明顯得到抑制，從而可以提供較高的通話質(zhì)量，此外由于本發(fā)明采用磁珠和電容裝置設(shè)置 在音頻輸入裝置后，因此能夠在獲得較好的噪聲抑制效果的同時(shí)節(jié)約了空間開(kāi)銷(xiāo)和成本開(kāi) 銷(xiāo)，并且能夠在抑制噪聲的同時(shí)，縮短噪聲的傳播距離，防止噪聲耦合到手機(jī)中其他電路， 出現(xiàn)不可預(yù)知的干擾。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法攜帶的全部或部分步驟是可 以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中， 該程序在執(zhí)行時(shí)，包括方法實(shí)施例的步驟之一或其組合。另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理模塊中，也可以 是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)模塊中。上述集成的模 塊既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。所述集成的模塊如 果以軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷(xiāo)售或使用時(shí)，也可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī) 可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。
上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤(pán)或光盤(pán)等。以上所披露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明的權(quán)利保護(hù) 范圍?？梢岳斫猓罁?jù)本發(fā)明所附權(quán)利要求中限定的實(shí)質(zhì)和范圍所作的等同變化，仍屬于本 發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
1.一種電子設(shè)備的音頻處理裝置，其特征在于，所述電子設(shè)備包括音頻輸入裝置和音 頻輸出裝置；所述音頻處理裝置包括第一高頻噪聲濾除器件，所述第一高頻噪聲濾除器件包括與音頻輸入裝置連接的第一 磁珠和第二磁珠，用于消耗并吸收音頻輸入信號(hào)中的噪聲能量，以對(duì)音頻輸入信號(hào)進(jìn)行高 頻噪聲濾除處理；以及第一低頻噪聲濾除器件，所述第一低頻噪聲濾除器件包括與所述第一磁珠連接的第一 電容和與所述第二磁珠連接的第二電容，用于對(duì)音頻輸入信號(hào)進(jìn)行低頻噪聲濾除處理。
2.如權(quán)利要求1所述的音頻處理裝置，其特征在于，所述裝置還包括音頻響度調(diào)整模 塊和自動(dòng)增益控制模塊，所述音頻響度調(diào)整模塊，用于調(diào)整所述第一低頻噪聲濾除器件輸出的音頻信號(hào)的接收 響度；所述自動(dòng)增益控制模塊，與所述音頻響度調(diào)整模塊相連接，用于調(diào)整所述音頻響度調(diào) 整模塊輸出的音頻信號(hào)的放大倍數(shù)并將調(diào)整獲得的音頻信號(hào)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，當(dāng)該音 頻信號(hào)的幅值小于所述預(yù)定閾值時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行濾噪，當(dāng)該音頻信號(hào)的幅值大于所 述預(yù)定幅值時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行放大。
3.如權(quán)利要求1或2所述的音頻處理裝置，其特征在于，所述裝置還包括第二低頻噪聲濾除器件，設(shè)置在所述音頻輸出裝置前端并與所述音頻輸出裝置相連， 所述第二低頻噪聲濾除器件包括第三電容和與第四電容，用于對(duì)音頻輸出信號(hào)進(jìn)行低頻噪 聲濾除處理；第二高頻噪聲濾除器件，設(shè)置在所述低頻噪聲濾除器件前端并與所述低頻噪聲濾除器 件相連，所述第二高頻噪聲濾除器件包括分別與第三電容連接的第三磁珠和與第四電容連 接的第四磁珠，用于消耗并吸收音頻輸出信號(hào)的噪聲能量，以對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行高頻噪聲濾 除處理。
4.如權(quán)利要求3所述的音頻處理裝置，其特征在于，所述音頻響度調(diào)整模塊，設(shè)置在所述第二低頻噪聲濾除器件前端并與所述第二低頻噪 聲濾除器件相連，用于調(diào)整音頻輸出信號(hào)的發(fā)送響度；所述自動(dòng)增益控制模塊，設(shè)置在所述音頻響度調(diào)整模塊與第二低頻噪聲濾除器件之 間，用于調(diào)整所述音頻響度調(diào)整模塊輸出的音頻信號(hào)的放大倍數(shù)并將調(diào)整獲得的音頻信號(hào) 與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，當(dāng)該音頻信號(hào)的幅值小于所述預(yù)定閾值時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行濾噪， 當(dāng)該音頻信號(hào)的幅值大于所述預(yù)定幅值時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行放大，并將處理后的信號(hào)輸 出到所述第二低頻噪聲濾除器件。
5.如權(quán)利要求2所述的音頻處理裝置，其特征在于，所述音頻輸入裝置包括正極輸入 端和負(fù)極輸入端，所述正極輸入端連接到所述第一磁珠，所述第一磁珠進(jìn)一步連接所述第 一電容；所述負(fù)極輸入端連接到所述第二磁珠，所述第二磁珠進(jìn)一步連接所述第二電容，所述第一和第二電容與所述音頻響度調(diào)整模塊相連接。
6.如權(quán)利要求4所述的音頻處理裝置，其特征在于，所述音頻輸出裝置包括正極輸入 端和負(fù)極輸入端，所述自動(dòng)增益控制模塊與所述第三電容連接，所述第三電容進(jìn)一步連接到所述第三磁珠，所述第三磁珠與所述音頻輸出裝置正極輸入端相連，所述音頻響度調(diào)整模塊與所述第四電容連接，所述第四電容進(jìn)一步連接到所述第四磁 珠，所述第四磁珠與所述音頻輸出裝置負(fù)極輸入端相連。
7.如權(quán)利要求2或4所述的音頻處理裝置，其特征在于，所述音頻響度調(diào)整模塊包括 CODEC編碼器和AP增益器。
8.如權(quán)利要求2所述的音頻處理裝置，其特征在于，所述音頻響度調(diào)整模塊調(diào)整音頻 接收響度為小于-13dB。
9.如權(quán)利要求4所述的音頻處理裝置，其特征在于，所述音頻響度調(diào)整模塊調(diào)整音頻 發(fā)送響度為8 士 3dB。
10.一種電子設(shè)備的音頻處理方法，所述電子設(shè)備包括音頻輸入裝置和音頻輸出裝置， 其特征在于，包括如下步驟A、由所述音頻輸入裝置接收音頻輸入信號(hào)，B、對(duì)音頻輸入信號(hào)進(jìn)行高頻噪聲濾除處理，以及；C、對(duì)音頻輸入信號(hào)進(jìn)行低頻噪聲濾除處理。
11.如權(quán)利要求10所述的音頻處理方法，其特征在于，所述方法在步驟C后還包括如下 步驟D、調(diào)整所述低頻噪聲濾除處理后的音頻信號(hào)的接收響度；E、通過(guò)自動(dòng)增益控制對(duì)上述調(diào)整后的音頻信號(hào)進(jìn)行放大；F、將放大后的音頻信號(hào)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，當(dāng)該音頻信號(hào)的幅值小于所述預(yù)定閾值 時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行濾噪；當(dāng)音頻信號(hào)的幅值大于預(yù)定閾值時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行放大。
12.如權(quán)利要求10或11所述的音頻處理方法，其特征在于，所述方法還包括如下步驟J、對(duì)音頻輸出信號(hào)進(jìn)行低頻噪聲濾除處理； K、對(duì)音頻輸出信號(hào)進(jìn)行高頻噪聲濾除處理，以及； L、所述音頻輸出裝置輸出音頻信號(hào)。
13.如權(quán)利要求12所述的音頻處理方法，其特征在于，在所述步驟J之前還包括如下步驟G、調(diào)整音頻輸出信號(hào)的發(fā)送響度；H、通過(guò)自動(dòng)增益控制對(duì)上述調(diào)整后的音頻信號(hào)進(jìn)行放大；I、將放大后的音頻信號(hào)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，當(dāng)該音頻信號(hào)的幅值小于所述預(yù)定閾值 時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行濾噪；當(dāng)音頻信號(hào)的幅值大于預(yù)定閾值時(shí)，對(duì)該音頻信號(hào)進(jìn)行放大。
14.如權(quán)利要求11所述的音頻處理方法，其特征在于，所述音頻接收響度調(diào)整步驟調(diào) 整音頻接收響度為小于-13dB。
15.如權(quán)利要求12所述的音頻處理方法，其特征在于，所述音頻發(fā)送響度調(diào)整步驟調(diào) 整音頻發(fā)送響度為8 士 3dB。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電子設(shè)備的音頻處理裝置，包括高頻噪聲濾除器件，高頻噪聲濾除器件還包括第一磁珠和第二磁珠，以及低頻噪聲濾除器件，包括第一電容第二電容，用于對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行低頻噪聲濾除處理。本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備的音頻處理方法，包括利用電子設(shè)備的音頻輸入裝置接收的音頻輸入信號(hào)，利用高頻噪聲濾除器件消耗并吸收音頻信號(hào)中的噪聲能量，以對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行高頻噪聲濾除處理；利用低頻噪聲濾除器件對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行低頻噪聲濾除處理。根據(jù)本發(fā)明的抑制音頻突破干擾的方法及裝置，可以顯著提高電子產(chǎn)品抑制音頻突破干擾的能力。并且本發(fā)明通過(guò)采用磁珠和電容實(shí)現(xiàn)抑制噪聲的功能，節(jié)省產(chǎn)品的設(shè)計(jì)費(fèi)用。
文檔編號(hào)G10L19/00GK102136273SQ201010001280
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者張坤, 熊恩亮, 章林 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司